P-ISSN: 2252-7893
E-ISSN: 2615-7489
https://jurnal.uns.ac.id/inkuiri DOI: 10.20961/inkuiri.v8i2.31828

## PENGEMBANGAN MODUL IPA TERPADU UNTUK SMP/MTs BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DENGAN TEMA FOTOSINTESIS UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS
Joko Suparno 1 , Widha Sunarno 2 , Ashadi 3
1 Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta, 57216, Indonesia jokosuparno@student.uns.ac.id
2 Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta, 57216, Indonesia widhasunarno@staff.uns.ac.id
3 Program Studi Magister Pendidikan Sains FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta, 57216, Indonesia ashadi.uns.ac.id@staff.uns.ac.id

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk:  (1)  mengetahui  karakteristik  produk  modul  IPA  terpadu  yang berbasis  PBL  dengan  tema  fotosintesis,  (2)  mengetahui  kelayakan  produk  modul  IPA  terpadu berbasis  PBL  dengan  tema  fotosintesis,  (3)  mengetahui  peningkatan  kemampuan  berpikir  kritis siswa setelah menggunakan modul IPA terpadu berbasis PBL dengan tema fotosintesis. Penelitian ini  merupakan Research and Development (R&D).  Pengembangan  dilakukan  dengan  mengacu pada  model  4-D  dengan  tahapan Define,  Design,  Develop, dan Disseminate yang  dikemukakan oleh  Thiagarajan.  Pengembangan  modul  ini  dinilai  berdasarkan  kelayakan  isi,  penyajian,  dan bahasa  oleh  dosen,  guru,  dan peer  review .  Berdasarkan  validasi  kelayakan  isi,  penyajian,  dan bahasa modul kemudian diujicobakan kecil pada 9 siswa. Setelah direvisi, modul diujicobakan ke kelas . Kemampuan  berpikir  kritis  siswa  dianalisis  dengan  uji  nonparametrik  dua  sampel berhubungan dengan uji Wilcoxon menggunakan software PASW Statistic 18. Hasil penelitian ini adalah  (1)  modul  IPA  terpadu  berbasis  masalah  dengan  tema  fotosintesis  dikembangkan menggunakan  komponen  pembelajaran  berbasis  masalah  dengan  menggunakan  model  4-D meliputi  D efine,  Design,  Develop, dan Disseminate, (2)  kelayakan  modul  IPA  terpadu  berbasis masalah dengan tema fotosintesis yang dikembangkan berkategori baik berdasarkan penilaian dari ahli, praktisi, dan respon siswa, dan (3) kemampuan berpikir kritis siswa setelah mengikuti proses pembelajaran  menggunakan  modul  IPA  terpadu  berbasis  masalah  dengan  tema  fotosintesis mengalami  peningkatan  (sig.0,000).  Besarnya  peningkatan  dilihat  dari gain  score pada  4  aspek kemampuan  berpikir  kritis  meliputi  aspek  kelancaran  0,43  (sedang),  aspek  keluwesan  0,30 (sedang), aspek keaslian 0.35 (sedang), dan aspek memperinci 0,33 (sedang).
Kata kunci: pengembangan modul, modul ipa terpadu berbasis masalah, kemampuan berpikir kritis, fotosintesis

## Pendahuluan
Ilmu Pengetahuan Alam berkaitan dengan upaya memahami berbagai fenomena alam secara sistematik. Hakekat  pembelajaran  IPA  memiliki empat  dimensi  yaitu  sikap,  proses,
produk,  dan  aplikasi.  Sikap  berkaitan dengan  rasa  ingin  tahu  tentang  benda, fenomena  alam,  makhluk  hidup,  serta hubungan sebab akibat yang menimbulkan  masalah  baru  yang  dapat dipecahkan melalui prosedur yang benar. Proses berkaitan dengan prosedur
E-ISSN: 2615-7489
https://jurnal.uns.ac.id/inkuiri DOI: 10.20961/inkuiri.v8i2.31828
pemecahan masalah dengan menggunakan metode ilmiah yang meliputi merumuskan hipotesis, merancang dan melaksanakan penyelidikan, mengumpulkan dan menganalisis data, serta menarik
kesimpulan. Produk IPA meliputi, prinsip,  hukum,  dan  teori.  Aplikasi berkaitan  dengan  penerapan  metode ilmiah  dan  produk  IPA dalam  kehidupan sehari-hari.  Keempat  dimensi  di  atas merupakan ciri IPA yang utuh yang tidak dapat dipisahkan satu sama lain. Pembelajaran  IPA  bukan  hanya  untuk menguasai sejumlah pengetahuan sebagai produk IPA, tetapi juga harus menyediakan  ruang  yang  cukup  untuk tumbuh  berkembangnya  sikap  ilmiah, berlatih  proses  pemecahan  masalah,  dan penerapan  IPA  dalam  kehidupan  nyata. Pembelajaran  IPA  yang  diterapkan  guru dilapangan  saat  ini  cenderung  siswa hanya  mempelajari  IPA  sebagai  produk, menghafal  konsep,  prinsip,  hukum,  dan teori.  Keadaan  ini  diperparah  oleh pembelajaran  yang  berorentasi  pada tes/ujian.  Akibatnya  IPA  sebagai  sikap, proses,  dan  aplikasi  tidak  muncul  dalam pembelajaran,  hal  ini  disinyalir  menjadi penyebab rendahnya pendidikan di
Indonesia. Berdasarkan  Peraturan  Menteri Pendidikan  Nasional  nomor  22  tahun 2006 tentang Standar Isi dan Permendiknas  nomor  23  tahun  2006 tentang  standar  Kompetensi  Lulusan, Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) merupakan  salah  satu  mata  pelajaran dalam  muatan  kurikulum  di  SMP.  Mata Pelajaran IPA mempelajari tentang fenomena  alam  yang  berkaitan  dengan makhluk  hidup  dan  lingkungan  sekitar yang  bersifat  biotik  dan  abiotik.  Mata pelajaran  IPA  termasuk  salah  satu  mata pelajaran  yang  menjadi  mata  pelajaran ujian  nasional  pada  saat  ini,  sehingga dalam pembelajarannya diperlukan perhatian khusus dengan tanpa mengabaikan mata pelajaran lainnya. Pembelajaran IPA menurut Puskur (2009) menyatakan bahwa hakikat  IPA  meliputi  empat  unsur  utama yaitu  sikap,  proses,  produk,  dan  aplikasi. Trianto  (2012)  menyatakan  keempat unsur  itu  merupakan  ciri  IPA  utuh  yang sebenarnya  tidak  dapat  dipisahkan  satu sama  lain.  Keempat  unsur  dari  hakikat IPA  tersebut  diharapkan  muncul  dalam pembelajaran  IPA  sehingga  siswa  dapat memperoleh  proses  pembelajaran  secara utuh,  memahami  gejala  alam  melalui kegiatan  pemecahan  masalah  dalam menemukan fakta. Untuk mengakomodasi hal tersebut maka dalam IPA  kita  mengenal  beberapa  metode  dan pendekatan  untuk  membelajarkan  IPA secara utuh dalam proses belajar mengajar.  Sesuai  dengan  karakteristik mata  pelajaran  IPA,  salah  satu  desain yang dapat diterapkan adalah pembelajaran Problem  Based  Learning
(PBL)  atau  sering  disebut  pembelajaran berbasis  masalah,  selanjutnya  disebut PBL.  Menurut  Arends  (2008),  esensi PBL  berupa  menyuguhkan  berbagai situasi  bermasalah  yang  autentik  dan bermakna  kepada  siswa,  yang  dapat berfungsi  sebagai  batu  loncatan  untuk investigasi  dan  penyelidikan.  Secara tidak  langsung  PBL  bertujuan  untuk membantu  siswa  untuk  mengembangkan keterampilan  berpikir  dan  keterampilan mengatasi  masalah,  mempelajari  peran orang  dewasa  dan  menjadi  pelajar  yang mandiri (Arends, 2008: 43).
Rendahnya  kualitas  pendidikan sains  di  Indonesia  di  antaranya  terlihat dari  hasil  survei  yang  dilakukan  oleh PISA  ( Programme  for  International Student  Assessment )  pada  tahun  2012. Dari  total  65  negara  dan  wilayah  yang masuk  survei  PISA,  Indonesia  berada  di urutan 64 untuk bidang sains, hanya lebih tinggi  satu  peringkat  dari  Peru.Survei PISA  diikuti  oleh  negara-negara  yang tergabung  dalam The  Organisation  for Economic Co-operation and Development (OECD).  PISA  menguji kemampuan  siswa  di  tiga  bidang  yaitu
P-ISSN: 2252-7893
E-ISSN: 2615-7489
https://jurnal.uns.ac.id/inkuiri DOI: 10.20961/inkuiri.v8i2.31828
matematika,  membaca,  dan  sains.  PISA 2012,  diikuti  oleh  lebih  dari  510.000 siswa  usia  15  tahun  di  65  negara  dan wilayah.  Peraturan  Menteri  Pendidikan dan  Kebudayaan  Republik  Indonesia Nomor  65  Tahun  2013  Tentang  Standar Proses  diharapkan,  proses  pembelajaran pada  satuan  pendidikan  diselenggarakan secara interaktif, inspiratif, menyenangkan,  menantang,  memotivasi peserta  didik,  untuk  berpartisipasi  aktif, serta  memberi  ruang  yang  cukup  bagi prakarsa,  kreativitas,  dan  kemandirian sesuai dengan bakat, minat, dan perkembangan  fisik  serta  psikologis peserta  didik.  Prinsip  pembelajaran kurikulum  2013  yang  digunakan  sebagai berikut:  1)  Peserta  didik  diberitahu menuju  peserta  didik  mencari  tahu;  2)
Guru menjadi satu-satunya sumber belajar  menjadi  belajar  berbasis  aneka sumber  belajar;  3)  Pembelajaran  yang menekankan  jawaban  tunggal  menuju pembelajaran  dengan  jawaban  yang kebenaranya multi demensi; 4) Pembelajaran verbalisme menuju ketrampilan aplikatif; 5) Peningkatan dan keseimbangan  antara  ketrampilan  fisikal dan ketrampilan mental; 6) Pembelajaran yang  berlangsung  di  rumah,  di  sekolah, dan di masyarakat; 7) Pembelajaran yang menerapkan  nilai-nilai  dengan  memberi keteladanan  (ing  ngarso  sung  tulodo), membangun  kemauan  (  ing  madyo mangun  karso),  dan  mengembangkan kreativitas  peserta  didik  dalam  proses pembelajaran ( tut wuri handayani).
Kurikulum 2013 khususnya untuk  tingkat  SMP  terdapat  perubahan pada  pembelajaran  IPA,  pembelajaran IPA dibelajarkan secara terpadu ( integrative scence) . Pembelajaran terpadu  memiliki  kelebihan  sebagai berikut:  1)  Pengalaman  dan  kegiatan belajar  anak  relevan  dengan  tingkat perkembanganya;  2)  Kegiatan  yang dipilih sesuai dengan minat dan
kebutuhan  anak;  3)  Kegiatan  belajar bermakna  bagi  anak,  sehingga  hasilnya dapat  bertahan  lama;  4)  Ketrampilan
berpikir  anak  berkembang  dalam  proses pembelajaran terpadu; 5) Kegiatan belajar  mengajar  bersifat  pragmatis sesuai  lingkungan  anak;  6)  Ketrampilan sosial  anak  berkembang  dalam  proses pembelajaran terpadu. Ketrampilan sosial anak diantaranya kerja sama, komunikasi,  dan  mau  mendengarkan pendapat  orang  lain.  Selain  mempunyai sifat luwes, pembelajaran terpadu memberikan hasil yang dapat berkembang  sesuai  dengan  minat  dan kebutuhan anak. (Depdiknas,2006:2). Hasil observasi di SMP Negeri 1 Mondokan,  Desa  Kedawung,  Kecamatan Mondokan, Kabupaten Sragen menunjukkan  bahwa  pembelajaran  IPA selama  ini  masih  didominasi  dengan metode ceramah, pembelajaran cenderung  berpusat  pada  guru,  siswa hanya  menghafal  konsep-konsep,  belum memberikan peluang untuk mengembangkan  kemampuan  berpikir pada  siswa.  Bahan  ajar  siswa  berupa buku teks dan belum ada bahan ajar yang dapat  mengakomodasi  berbagai  tingkat dan  kecepatan  belajar  siswa.  Belum  ada bahan  ajar  untuk  siswa  yang  berupa modul  yang  dapat  digunakan  siswa belajar secara mandiri. Pembelajaran IPA masih  dibelajarkan  terpisah  ilmu  fisika, ilmu  biologi,  ilmu  kimia  dibelajarkan sendiri-sendiri belum menjadi satu keterpaduan.  Kemampuan  kognitif  siswa masih  rendah  terlihat  dari  hasil  Ujian Nasional  tahun  2014/2015  untuk  mata pelajaran  IPA  dari  sejumlah  siswa  225 rata-rata  nilai  5,52  nilai  tertinggi  9,25 nilai terendah 3,0.
Modul  merupakan  salah  satu media pembelajaran yang dapat digunakan  peserta  didik  sebagai  sumber belajar. Sistem pengajaran modul merupakan metode pengajaran individual yang menggabungkan keuntungan- keuntungan  dari  berbagai  pengajaran individual lainnya seperti tujuan instruksional  khusus,  belajar  menurut kecepatan  masing-masing.  Modul  yang baik  tidak  hanya  menarik  tetapi  juga
E-ISSN: 2615-7489
https://jurnal.uns.ac.id/inkuiri DOI: 10.20961/inkuiri.v8i2.31828
harus  bisa  merangsang  rasa  ingin  tahu peserta didik terhadap ilmu yang dipelajari. Apabila peserta didik memiliki rasa  ingin  tahu  yang  tinggi  terhadap materi  pembelajaran,  maka  peserta  didik akan  lebih  termotivasi  untuk  belajar. Dewasa  ini  masih  banyak  peserta  didik menggunakan modul konvensional berupa buku. Modul konvensional tersebut  bukan  merupakan  modul  yang buruk,  tetapi  kebanyakan  belum  berupa modul  IPA  terpadu.  Bahan  ajar  siswa yang  berupa  modul  sangat  diperlukan dalam pembelajaran IPA. Diberlakukannya  kurikulum  2013  di SMP,  pembelajaran  IPA  dibelajarkan dengan IPA terpadu, sehingga kebutuhan bahan  ajar  terutama  modul  IPA  terpadu sangat diperlukan.
Sungkono  (2003)  menyatakan bahwa  salah  satu  kompetensi  yang  perlu dimiliki seorang guru dalam melaksanakan tugasnya adalah mengembangkan bahan ajar. Pengembangan  bahan  ajar  ini  penting agar pembelajaran yang dilakukan menjadi  lebih  efektif,  efisien,  dan  sesuai dengan  kompetensi  yang  ingin  dicapai. Carin  &  Sund  (1985)  “ Science  is  the system  of  knowing  about  the  universe through  data  collected  by  observation and  controlled  experimentation ”.  Sains adalah sebuah sistem pengetahuan tentang  alam  semesta  melalui  kumpulan data  dari  observasi  atau  eksperimen.
Dalam belajar IPA peserta didik diarahkan  untuk  membandingkan  hasil prediksi  peserta  didik  dengan  teori melalui eksperimen dengan menggunakan metode ilmiah. Pendidikan IPA di sekolah diharapkan dapat menjadi wahana bagi peserta didik untuk mempelajari  diri  sendiri  dan  alam sekitarnya,  serta  prospek  pengembangan lebih lanjut dalam menerapkannya dalam kehidupan  sehari-hari,  yang  didasarkan pada  metode  ilmiah.  Pembelajaran  IPA menekankan  pada  pengalaman  langsung untuk  mengembangkan  kompetensi  agar peserta  didik  mampu  memahami  alam
sekitar  melalui  proses  mencari  tahu  dan berbuat,  hal  ini  akan  membantu  peserta didik  untuk  memperoleh  pemahaman yang lebih mendalam.
Bahan  ajar  untuk  siswa  yang berupa  modul  pembelajaran  yang  sesuai dengan karakteristik peserta didik, lingkungan sosial, budaya, dan geografis, di  SMP  Negeri  1  Mondokan  belum  ada. Untuk  mengatasi  permasalahan  tersebut perlu  dibuat  modul  IPA  terpadu  yang disusun  dan  dikembangkan  dirancang agar  menarik  minat  belajar  siswa  dan memuat  pembelajaran  yang  mendorong siswa  untuk  memahami  materi  yang dipelajari, dengan menghubungkan materi  tersebut  dengan  konteks  masalah kehidupan  sehari-hari,  sehingga  siswa memiliki  pengetahuan  atau  ketrampilan yang  secara  fleksibel  dapat  diterapkan dari  satu  permasalahan  atau  konteks  ke permasalahan yang lainnya.
Bahan ajar yang akan dikembangkan  berupa  modul  dengan tema  IPA  Terpadu  yang  dipilih  adalah fotosintesis.  Fotosintesis  adalah  proses perolehan  nutrisi  yang  dilakukan  oleh tumbuhan  hijau,  tempat  berlangsungnya proses  tersebut  dapat  dikaji  dari  konten biologi.  Tumbuhan  hijau  mendapatkan nutrisi  yang  dibutuhkan  oleh  tubuh berupa  amilum  dan  O 2 sebagai  hasil samping  dari  air  dan  CO 2 .  Reaksi  pada proses  fotosintesis  yang  mengubah  air dan  CO 2 menjadi  amilum  dan  O 2 merupakan  reaksi  kimia  yang  dapat dipelajari  dan  konten  kimia.  Proses fotosintesis tersebut tidak akan berlangsung  jika  tidak  terdapat  cahaya matahari.  Peran  cahaya  matahari  yang sangat  penting  pada  proses  fotosintesis dapat ditinjau dari konten fisika. Berdasarkan  gambaran  tersebut,  ternyata tema  fotosintesis  dapat  dihubungkan dengan  struktur  dan  fungsi  jaringan tumbuhan, reaksi kimia, dan cahaya.
Melalui tema, siswa lebih tertarik terhadap  materi  yang  akan  dipelajari. Penyampaian materi dapat lebih mendalam  dengan  keterpaduan  antara
P-ISSN: 2252-7893
E-ISSN: 2615-7489
https://jurnal.uns.ac.id/inkuiri DOI: 10.20961/inkuiri.v8i2.31828
materi  biologi,  materi  fisika,  dan  materi kimia.  Keterpaduan  materi  dalam  modul ini  diharapkan  siswa  dapat  memahami dan memecahkan masalah dalam kehidupan  sehari-hari  yang  berkaitan dengan  materi  dapat  dikuasai  dengan baik.  Tema  pembuatan  tahu  merupakan tema  yang  berhubungan  dengan  aktivitas kehidupan siswa sehari-hari. Siswa dapat memahami materi yang dipelajari, dengan mengaitkan materi tersebut
dengan  konteks  kehidupan  sehari-hari, sehingga  siswa  memiliki  pengetahuan atau  ketrampilan  yang  secara  fleksibel dapat  diterapkan  dari  satu  permasalahan atau  konteks  ke  permasalahan  yang lainnya  dan  membuat  pembelajaran menjadi  lebih  bermakna.  Siswa  dapat memahami dan menguasai materi dengan baik.
Berdasarkan latar belakang masalah,  pengembangan  bahan  ajar  IPA secara  terpadu  yang  disusun  berdasarkan analisis  kebutuhan  bahan  ajar  pada  tema fotosintesis  sangat  dibutuhkan  untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa  secara  mandiri  melalui  kegiatan problem  based  learning  (PBL).  Bentuk bahan ajar yang dipilih adalah modul IPA Terpadu berbasis problem based learning (PBL).  Menurut  paparan  tersebut,  maka perlu  diadakan  penelitian  pengembangan dengan judul sebagai berikut:
“Pengembangan  modul  IPA  Terpadu untuk SMP/MTs berbasis Problem Based Learning  (PBL) pada  tema  fotosintesis untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis.”

## Metode Penelitian
Model pengembangan yang dipakai  adalah  model Four-D yang dikembangkan  oleh  Thiagarajan  (1974). Pemilihan  model Four-D dikarenakan dalam  proses  pengembangan  modul  ini memerlukan beberapa kali pengujian dan revisi sehingga meskipun prosedur pengembangan  dipersingkat  namun  di dalamnya sudah mencakup proses
pengujian  dan  revisi  sehingga  produk yang  dikembangkan  telah  memenuhi kriteria  produk  yang  baik  dan  teruji secara  empiris.  Thiagarajan  di  dalam Khoirun  N  dan  Endang  S  (2013:  83) bahwa  model Four-D terdiri  dari  empat tahapan  yaitu:  1.  Pendefinisian  atau define ,  2.  Perancangan  atau design ,  3.
Pengembangan atau develop, 4. Penyebarluasan atau disseminate .
Subyek  uji  coba  pengembangan ini  meliputi:  (1)  Dosen  ahli  media, materi,  bahasa,  praktisi  pendidikan,  (2) Uji  coba  kelompok  kecil  meliputi  10 siswa  di  SMP  Negeri  1  Mondokan,  (3) Uji  coba  kelompok  besar  meliputi  38 siswa di SMP Negeri 1 Mondokan.
Jenis  data  yang  diperoleh  berupa data  kuantitatif  dan  kualitatif.  Data kuantitatif diperoleh dari lembar observasi  kemampuan  berpikir  kritis siswa, lembar validasi ahli media, materi, bahasa,  praktisi  pendidikan  serta  siswa yaitu  nilai  rata-rata  lembar  observasi dalam penilaian aspek kemampuan berpikir kritis  siswa dan uji evaluasi dari aspek  kelayakan  isi,  bahasa,  gambar, penyajian, dan kegrafisan. Keefektifan modul dalam pembelajaran dianalisis untuk mengetahui  keefektifan  modul  dalam pembelajaran  menggunakan gain  score dinormalisasikan  untuk  postes  kelas eksperimen dan kelas kontrol. Gain score dinormalisasikan (<g>) merupakan indikator  yang  baik  untuk  menunjukkan keefektifan dalam pembelajaran. Analisis  data  untuk  menguji perbedaan  skor  kemampuan  berpikir kritis  kelas  yang  menggunakan  modul dan tidak menggunakan modul menggunakan uji Kolmogorov-Smirnov a . Penggunaan  statistik  uji-t  memerlukan prasyarat  yang  harus  dipenuhi  yaitu normalitas dan homogenitas.
Uji  normalitas  terhadap  postes kelas  eksperimen  dan  kelas  kontrol dilakukan dengan uji Wilcoxon menggunakan program SPSS 18,0
dengan  taraf  signifikansi  0,05.  Uji
E-ISSN: 2615-7489
https://jurnal.uns.ac.id/inkuiri DOI: 10.20961/inkuiri.v8i2.31828
homogenitas  dilakukan  untuk  melihat data berasal dari variansi yang sama atau tidak.  Uji  ini  menggunakan  statistik  uji homogenitas dengan bantuan SPSS statistic versi 18 dengan taraf signifikansi 0,05.
Untuk  data  kualitatif  diperoleh saran,  catatan,  dan  komentar  sebagai pertimbangan  dalam  melakukan  revisi terhadap modul.
Instrumen pengumpulan data yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah lembar validasi, lembar observasi, tes  awal  kemampuan  berpikir  kritis, angket, dan dokumentasi.

## Hasil Penelitian dan Pembahasan
Penelitian ini menghasilkan produk  berupa  modul  IPA  terpadu berbasis  masalah  untuk  menigkatkan kemampuan  berpikir  kritis  dengan  tema fotosintesis. Data yang diperoleh melewati  tahap  pengembangan  sebagai berikut: 1. Tahap Pendefinisian Kegiatan pra penelitian yang pertama  dilakukan  yaitu  menuyusun scenario  pengembangan  dan  spesifikasi produk  yang  dikembangkan.  Kedua menyusun kisi-kisi angket untuk menganalisa  kebutuhan  untuk  guru, siswa,  dan  menyusun  lembar  observasi sumber  daya  sekolah  serta  inventarisasi sumber  belajar.  Ketiga  menyusun  angket pengungkap  kebutuhan  guru  dan  siswa. Keempat menyusun pertanyaan
wawancara  kepada  guru  IPA.  Keenam mengimplementasikan angket untuk menganalisis  kebutuhan  untuk  guru  IPA dan  siswa  dan  menyerahkan  lembar pertanyaan  wawancara  kepada  guru  IPA dan siswa.
Hasil dari tahap pra penelitian yaitu analisis  kebutuhan  dari  guru  IPA  dan siswa,  analisis  sumber  daya  sekolah  dan inventarisasi  sumber  belajar,  analisis siswa,  kurikulum  dan  materi  dijadikan dasar  untuk mengembangkan  modul  IPA
terpadu  berbasis  masalah  pada  materi fotosintesis.
2. Tahap Perancangan Pemilihan format disesuaikan dengan  format  criteria  modul  yang diadaptasi  dari  pendapat  Vembriarto yang  disusun  berdasarkan  komponen pembelajaran  berbasis  masalah  dan dimodifikasi peneliti dengan menambahkan  tes  kemampuan  berpikir kritis.  Modifikasi  ini  bertujuan  untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis. Pada tahap desain awal modul yang dikembangkan  dilakukan  penyusunan modul  yang  akan  menghasilkan  draf modul  I,  II,  dam  III  yang  di  dalamnya mencakup: (1) cover; (2) peta kedudukan modul;  (3)  pendahuluan;  (4)  kegiatan belajar;  (5)  evaluasi;  (6)  glosarium;  (7) kunci  evaluasi.  Modul  dikembangkan melalui  tiga  tahap  yaitu  perancangan, pengumpulan  bahan  dan  materi,  dan penyusunan.
Draf  I  modul  IPA  terpadu  berbasis masalah  pada  materi  fotosintesis  terdiri dari  tiga  modul.  Satu  modul  mewakili satu  KD.  Selain  modul,  disusun  silabus, RPP,  dan  kisi-kisi  kemampuan  berpikir kritis untuk mendukung proses pembelajaran. 3. Tahap Pengembangan Produk Awal dan Uji Validitas Pakar Berdasarkan  validasi  ahli  diperoleh rata-rata  60,5  untuk  aspek  kelayakan  isi sedangkan  aspek  penyajian  35,0.  Hal tersebut  menunjukkan  bahwa  secara keseluruhan  modul  pembelajaran  sudah dalam kategori “Baik”.
Berdasarkan  validasi  praktisi/guru diperoleh  rata-rata  33,5  untuk  aspek desain dan keterbacaan, sedangkan validasi Peer  Review diperolah  rata-rata 38,3.  Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa secara  keseluruhan  modul  pembelajaran sudah dalam kategori “Baik”.
4. Hasil Revisi Produk Awal Perbaikan modul berdasarkan masukan  dan  saran  dari  validator  yaitu berkaitan  dengan  gambar  disesuaikan
P-ISSN: 2252-7893
E-ISSN: 2615-7489
https://jurnal.uns.ac.id/inkuiri DOI: 10.20961/inkuiri.v8i2.31828
dengan  keadaan  yang  sebenarnya.  Tugas proyek  disajikan  untuk  menghasilkan karya  dari  siswa.  Pada  modul  diberi tambahan  icon  untuk  aspek  kemampuan berpikir  kritis  agar  berbeda  dengan  icon untuk sintaks berbasis masalah. Gunakan bahasa  yang  sederhana,  tetapi  tetap kalimat efektif.

## 5. Uji Coba Terbatas dan Revisi II
Hasil  akhir  penilaian  terhadap modul  IPA  terpadu  berbasis  masalah pada  tema  fotosintesis  pada  uji  coba terbatas  memenuhi  kriteria  baik.  Siswa uji  coba  terbatas  memberikan  masukan dan catatan melalui angket yang selanjutnya  menjadi  bahan  pertimbangan untuk melakukan revisi II. 6. Hasil  Uji  Coba  Lapangan  dan Revisi III Tahap uji lapangan dianalisis sebagai bahan revisi III dan menghasilkan modul IPA Terpadu berbasis  masalah,  untuk  meningkatkan kemampuan berpikir kritis hasil pengembangan. Sampel pada uji lapangan  adalah  38  siswa  kelas  VIIA  di SMP  Negeri  1  Mondokan.  Penilaian kemampuan berpikir kritis diperoleh dari nilai pretest dan postest . Pembelajaran dilakukan dengan menerapkan modul pada kelas eksperimen dan tidak menerapkan modul pada kelas kontrol. Pada kelas eksperimen siswa melaksanakan kegiatan pembelajaran  berbasis  masalah  yang terdapat di dalam modul untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis. Analisis  untuk  mengetahui  keefektifan modul dalam pembelajaran menggunakan gain score dinormalisasikan untuk postes kelas  eksperimen  dan  kelas  kontrol. Berdasarkan  perhitungan N-gain  score kelas  uji  lapangan  didapatkan  sebesar 0,35 yang menunjukkan katagori sedang. Hal ini membuktikan bahwa penggunaan modul  IPA  Terpadu  berbasis  masalah dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis.  Untuk  hasil N-gain  score tiap
aspek  kemampuan  berpikir  kritis  dapat dilihat pada tabel 1
Tabel  1 Hasil N-Gain  Score Tiap  Aspek
Kemampuan Berpikir Kritis N-Gain Kategori Aspek Kelancaran Keluwesan Keaslian Memperinci (Fluency) (Flexibility) (Originality)(Elaboration) 0,7  <  g  < 1 Tinggi 0,3  <  g  < 0,7 Sedang 0,43 0,30 0,35 0,33
0  <  g  <
0,3 Rendah Rata-rata = 0,35 (Sedang) Hasil  perhitungan N-gain  score tiap aspek kemampuan berpikir kritis menunjukkan bahwa semua aspek kemampuan  berpikir  kritis  yang  ingin ditingkatkan  memiliki  katagori  sedang.
Perolehan N-gain  score terendah  terjadi pada  aspek  keluwesan (Flexibility) 0,30. Perolehan N-gain  score tertinggi  terjadi pada aspek kelancaran (Fluency) . Analisis  data  untuk  mengetahui perbedaan  skor  kemampuan  berpikir kritis  pada  kelas  eksperimen  dan  kelas kontrol  menggunakan  uji  prasyarat  uji normalitas dan uji homogenitas.
Berdasarkan hasil pada Kolmogorov-Smirnov a untuk nilai pretest diperoleh  signifikansi  0,181  yang  berarti nilai  signifikansinya  lebih  dari  0,05 sehingga  Ho  diterima,  kesimpulannya nilai pretest berdistribusi  normal.  Nilai posttest diperolah signifikansi 0,200 yang berarti  nilai  signifikansinya  lebih  dari 0,05 sehingga Ho diterima, kesimpulannya nilai posttest berdistribusi normal. Berdasarkan uji Levene Statistic, didapatkan signifikansi 0,000 yang berarti nilai
signifikansinya  kurang  dari  0,05 sehingga  Ho  ditolak,  kesimpulannya variansi  data  tidak  homogen.  Data pretest dan posttest yang  telah diketahui  berdistribusi  normal  dan tidak homogeny. Uji selanjutnya yaitu
E-ISSN: 2615-7489
https://jurnal.uns.ac.id/inkuiri DOI: 10.20961/inkuiri.v8i2.31828
uji  Wilcoxon  untuk  dua  kelompok dependent atau berpasangan pada data pretest dan posttest.
Berdasarkan  uji  Wilcoxon  yang telah dilakukan diperoleh Asymp. Sig. (2-tailed) dibawah  0,05  yaitu  0,000, maka  Ho  ditolak.  Hal  ini  berarti  ada perbedaan  kemampuan  berpikir  kritis siswa sebelum dan sesudah menggunakan  modul  IPA  Terpadu berbasis masalah pada materi fotosintesis yang dikembangkan.

## Kesimpulan dan Rekomendasi
Berdasarkan  kajian  teori,  data hasil  penelitian,  dan  pembahasan  dapat disimpulkan bahwa: 1) Modul pembelajaran IPA terpadu  berbasis masalah pada materi fotosintesis
dikembangkan  berdasarkan  komponen pembelajaran  berbasis  masalah  dengan format  kriteria  modul  yang  diadaptasi dari  pendapat  Vembriarto  dan  merujuk pada standar yang telah ditetapkan BSNP tentang  standar  pengembangan  modul dan buku teks pelajaran. Model
pengembangan  modul  pembelajaran  IPA terpadu  berbasis  masalah  pada  materi fotosintesis  menggunakan  model  4-D meliputi define,  design,  develop,  and disseminate.
Berdasarkan angket
pengungkap  kebutuhan  guru  dan  siswa serta hasil observasi sumber daya sekolah dan  inventarisasi  sumber  belajar  pada tahap define, disusunlah  draf  modul  IPA terpadu  berbasis  masalah  pada  materi fotosintesis  ( design ).  Tahap  selanjutnya yaitu develop, draf modul divalidasi oleh dosen, guru, dan peer review ,
diujicobakan  kecil  kepada  10  siswa,  dan diimplementasikan di kelas. Tahap
disseminate, modul  IPA  terpadu berbasis masalah pada materi fotosintesis disebarkan  ke  5  guru  IPA  terpadu  di kabupaten Sragen. 2) Modul pembelajaran IPA terpadu  berbasis
masalah  pada  materi  fotosintesis  di validasi  oleh  dosen,  guru,  dan peer
review .  Hasil  validasi  dosen  pada kelayakan  isi  dan  kelayakan  penyajian menunjukkan  kategori  baik  (rata-rata skor  35).  Hasil  validasi  guru  pada kelayakan  bahasa  menunjukkan  kategori baik  (rata-rata  skor  33,5).  Hasil  validasi peer  review pada  kelayakan  bahasa menunjukkan  kategori  sangat  baik  (rata- rata  skor  38,3).  Berdasarkan  hasil validasi  dosen,  guru,  dan peer  review menunjukkan bahwa modul pembelajaran IPA  terpadu  berbasis  masalah  pada materi fotosintesis layak digunakan untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa.  3)  Modul  IPA  terpadu  berbasis masalah  pada  materi  fotosintesis  dapat meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa  (sig.  0,000).  Peningkatan  setiap aspek  kemampuan  berpikir  kritis  pada kategori  sedang.  Besarnya  peningkatan dilihat  dari gain  score dari  4  aspek kemampuan berpikir  kritis  yang meliputi aspek kelancaran ( fluency ) 0,43; keluwesan  ( flexibility )  0,30;  keaslian ( originality ) 0,35; dan memperinci ( elaboration )  0,33;  aspek  kelancaran
( fluency ) mengalami  peningkatan  yang paling  tinggi.  Peningkatan  kedua  pada aspek  keaslian ( originality ),  ketiga  pada aspek  memperinci  ( elaboration ),  dan yang keempat aspek keluwesan ( flexibility ) . Berdasarkan kesimpulan, implikasi yang dapat disampaikan
adalah:
1.Implikasi Teoritik
a. Pembelajaran  menggunakan  modul IPA  terpadu  berbasis  masalah  dapat diterapkan pada tema fotosintesis.
b. Pembelajaran  menggunakan  modul IPA  terpadu  berbasis  masalah  dapat meningkatkan  kemampuan  berpikir kritis.
2. Implikasi Praktis
a. Model berbasis masalah dapat dijadikan sebagai alternatif pengembangan modul IPA terpadu. b. Pengembangan  bahan  ajar  perlu menjadi  perhatian  bagi  guru  untuk
P-ISSN: 2252-7893
E-ISSN: 2615-7489
https://jurnal.uns.ac.id/inkuiri DOI: 10.20961/inkuiri.v8i2.31828
mengoptimalkan kemampuan berpikir kritis.

## Daftar Pustaka
Anonim.  2007. Scienci  Education  Key Learning  Area  Integrated  Science Curriculum  and  Assessment  Guide.
HKSARG. 2007. Asiatun,  dkk.  2013.  Pengaruh  Penerepan Model Pembelajaran Berbasis Masalah  Berorientasi  Biodiversitas terhadap  Aktivitas  dan  Prestasi Belajar IPA.
E-journal  Program  Pascasarjana Universitas  Pendidikan  Ganesha. Prodi Dikdas. 3: 1 -10.
BSNP.  2006. Panduan  Penyusunan  KTSP Jenjang  Pendidikan  Dasar  dan Menengah. Jakarta. Cindy E. Hmelo-Silver. 2004. Problem-Based Learning:  What  and  How  Do Students Learn?. Educational Psychology  Review.  16  (3):  235- 266.
Depdiknas. 2006. Model  Pembelajaran Tematik. Jakarta:  Puskur  Balitbang Depdiknas.
Dessy  Harnaningtyas.  2012.  Pengembangan Modul Dasar Penataan Display Pada Mata Pelajaran Penataan dan Peragaan  Siswa  Kelas  XI  di  SMK Negeri  2  Jepara. Jurnal  UNY . Yogyakarta.
Endang Mulyatiningsih. 2011. Metode Penelitian Terapan Bidang Pendidikan. Bandung: Alfabeta. Erwan Sutarno. 2005. Penerapan Pembelajaran Berbasis Masalah “open-ended”  untuk  meningkatkan pemahaman konsep dan hasil belajar fisika  FPMIPA  dasar  1  mahasiswa jurusan  Pendidikan  fisika  FPMIPA IKIP negeri Singaraja, tahun 2005/2006. Jurnal  Pendidikan  dan Pengajaran  IKIP  Negeri  Singaraja. Edisi Khusus Tahun XXXVIII .
Fogarty,  Robin.  1991. The  Mindful  School:
How  to  Integrate  the  Curicula .
Palatine, Illionis:IRI/Skylight Publishing, Inc. Fred  Percial  &  Henry  Ellington.  Alih Bahasa. Sudjarwo S. 1984. Teknologi P endidikan. Penerbit
Erlangga. Jakarta.
Gredler,  Margaret  EB.  1994. Belajar  dan Membelajarkan. Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Hasibuan  JJ.  1988 .  Prosedur  Belajar Mengajar. Remaja Karya. Bandung
Kementerian  Pendidikan  Nasional.  2011.
Panduan Pengembangan Pembelajaran  IPA  Secara  Terpadu . Jakarta.
Lindarti,dkk.  2010.  Penerapan  Pembelajaran Kooperatif  STAD  ( Students  Teams
Achievement  Division  )  dalam upaya  Meningkatkan  Hasil  Belajar Fisika pada Konsep Optika geometris  kelas  X  SMA. Berkala Fisika Indonesia. 2 (2): 31 – 34. Martaniah  S.M.  Kebutuhan  Psikologi  Anak Remaja, Jurnal Psikologi, Yogyakarta
Moh.  Moedjiono.  1992. Strategi  Belajar Mengajar. D epdikbud. Jakarta.
Monaghan,  JM.  1999. Use  of  a  Computer Simulation  to  Develop  Mental
Simulation for Understanding Relative Morion Concepts. Research  Report.  lnt.  J.  Sei.  Educ, Vo1.21. No. 9,921-944
Nasution,  S.  1987. Teknologi  Pendidikan. Jemmars. Bandung.
Permendiknas  nomor  20  tahun  2007 tentang Standar Penilaian Pendidikan . Jakarta.
Poerwadarminta, W.J.S. 1987. Kamus Umum Bahasa  Indonesia .  Jakarta:  Balai Pustaka.
Puskur  Balitbang  Depdiknas.  2009. Panduan Pengembangan  Pembelajaran  IPA Terpadu. Jakarta: Depdiknas.
Saifudin  Azwar.  2003. Metode  Penelitian. Pustaka Pelajar. Yogyakarta.
E-ISSN: 2615-7489
https://jurnal.uns.ac.id/inkuiri DOI: 10.20961/inkuiri.v8i2.31828
Sanapiah Faisal, 1982. Metodologi Penelitian Pendidikan. Usaha Nasional. Surabaya.
Singgih  D  Gunarso. 1982.  Psikologi
Perkembangan  Seri  Pendidikan Keluarga. BPK  Gunung  Mulia.
Jakarta. Sri  Waluyanti,  1998. Efektivitas  Paket Video Untuk Mengajarkan Keteramlilam  Elektronika. Jurnal Kependidikan  Edisi  Khusus  Dies Natalis. Tahun XXVIII/1998. Lemlit IKIP Yogyakarta.
Steinberg,  ER.  1984. Teaching  Computers To  Teach. Lawrence  Erlbaum
Associates,  Publisher.  Hillsdale, New Jersey. London.
Stice  James  E.  1998. Habits  of  Highly Effective  Teachers. Wellington  : Dale Seymor Publication.
Sudjana.  1996. Metoda  Statistika. Tarsito. Bandung.
Sukmadinata,
NS. 2003. Landasan Psikologi Proses pendidikan.
Remaja Rosdakarya. Bandung.
Sumarna S, dkk. 2004. Penilaian Portofolio Implementasi Kurikulum 2004. Remaja Rosdakarya. Bandung.
Sungkono,  dkk.  (2003). Pengembangan Bahan Ajar. Yogyakarta: FIP UNY. Suryabrata, Sumadi. 2003. Metode
Penelitian. Raja  Grafindo  Persada. Jakarta.
Suroso  AY  dkk.  2003. Ensiklopedi  Sains dan  Kehidupan. Tarity  Samudra berlian. Jakarta.
Suryanto.  1999. Matematika  Humanistik Sebagai  Pembelajaran  yang  Aktif Efeklif. PPPG Matematika. Yogyakarta Taylor  R.  1980. The  Computer  In  The
School. Tutor, Tool, Tutee. Teachers College, Columbia University Thiagarajan,  S;  Semmel,  D.S;  &  Semmel, M.I. 1974. Instructional Development for Training Teachers of Exceptional Children: A
Sourcebook. Indiana: Indiana University.
Thomas  NJ,  George  AS,  and  Jay  Weinroth.
2002. Development  of  a  Model  for
Computer Supported  Learning Systems. IJET Articles. 3(1)1. Trianto. 2012. Model Pembelajaran Terpadu . Jakarta: Bumi Aksara. Wadsworth,  Barry  J, 1989. Fiaget's  Theory of Cognitive and Affective Development. Fourth Edition. Longman, Newyork. Yusuf Djajadisastra. 1982. M etode Mengajar. Aksara. Bandung
Zainal  Arifin.  2012. Evaluasi  Pembelajaran . Bandung: Rosda Karya.
https://jurnal.uns.ac.id/inkuiri DOI: 10.20961/inkuiri.v8i2.31828